JP4612547B2 - エステル縮合物の製造方法 - Google Patents
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Description
Zr(OH)a(OR1)b (1)
(式中、R1は、アシル基又はアルキル基を示し、a及びbは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、a+b=4の関係を有する。)で示される化合物であることを特徴とする[1]記載のエステル縮合物の製造方法や、[3]ジルコニウム(IV)化合物が、一般式(3)
ZrX4Ye (3)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒドロフランを示し、eは0又は2を示す。)で表される化合物であることを特徴とする[1]記載のエステル縮合物の製造方法や、[4]ハフニウム(IV)化合物が、一般式(2)
Hf(OH)c(OR2)d (2)
(式中、R2は、アシル基又はアルキル基を示し、c及びdは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、c+d=4の関係を有する。)で示される化合物であることを特徴とする[1]記載のエステル縮合物の製造方法や、[5]ハフニウム(IV)化合物が、一般式(4)
HfX4Yf (4)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒドロフランを示し、fは0又は2を示す。)で表される化合物であることを特徴とする[1]記載のエステル縮合物の製造方法や、[6]鉄化合物が、鉄(III)アルコキシドであり、ガリウム化合物がガリウム(III)アルコキシドであることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法や、[7]鉄化合物の存在量が、ジルコニウム(IV)化合物及び/又はハフニウム(IV)化合物に対して、5mol%以上であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法や、[8]エステル化反応が、溶媒を用いて加熱還流し共沸する水を反応系から除去して行なわれることを特徴とする[1]〜[7]のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法や、[9]溶媒として、非極性溶媒又は低極性溶媒を用いることを特徴とする[8]記載のエステル縮合物の製造方法や、[10]非極性溶媒又は低極性溶媒が、トルエン、キシレン、メシチレン、アニソールから選ばれる1種又は2種以上の溶媒であることを特徴とする[9]記載のエステル縮合物の製造方法や、[11]触媒として、エステル化反応終了後、反応系にイオン性液体を添加し、有機層からエステルを得た後、触媒を含有するイオン性液体層そのものの溶液を用いることを特徴とする[1]〜[10]のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法や、[12]イオン性液体が、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホンイミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナートであることを特徴とする[11]記載のエステル縮合物の製造方法や、[13]イオン性液体が、N−アルキルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸イミドであることを特徴とする[11]記載のエステル縮合物の製造方法や、[14]触媒として、エステル化反応終了後、反応系に塩酸水溶液を添加し、有機層からエステルを得た後、触媒を含有する水層そのものの溶液を用いることを特徴とする[1]〜[10]のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法や、[15]溶媒として、トルエンやヘプタンの低極性有機溶媒を用いることを特徴とする[11]〜[14]のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法に関する。
Zr(OH)a(OR1)b (1)
(式中、R1は、アシル基又はアルキル基を示し、a及びbは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、a+b=4の関係を有する。)で示される化合物であることを特徴とする[16]記載のエステル縮合物製造用触媒や、[18]ジルコニウム(IV)化合物が、一般式(3)
ZrX4Ye (3)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒドロフランを示し、eは0又は2を示す。)で表される化合物であることを特徴とする[16]記載のエステル縮合物製造用触媒や、[19]ハフニウム(IV)化合物が、一般式(2)
Hf(OH)c(OR2)d (2)
(式中、R2は、アシル基又はアルキル基を示し、c及びdは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、c+d=4の関係を有する。)で示される化合物であることを特徴とする[16]記載のエステル縮合物製造用触媒に関する。
HfX4Yf (4)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒドロフランを示し、fは0又は2を示す。)で表される化合物であることを特徴とする[16]記載のエステル縮合物製造用触媒や、[21]鉄化合物が、鉄(III)アルコキシドであり、ガリウム化合物がガリウム(III)アルコキシドであることを特徴とする[16]〜[20]のいずれか記載のエステル縮合物製造用触媒や、[22]鉄化合物の存在量が、ジルコニウム(IV)化合物及び/又はハフニウム(IV)化合物に対して、5mol%以上であることを特徴とする[16]〜[21]のいずれか記載のエステル縮合物製造用触媒や、[23]触媒が、エステル化反応終了後、反応系にイオン性液体を添加し、有機層からエステルを得た後の、触媒を含有するイオン性液体層そのものであることを特徴とする[16]〜[22]のいずれか記載のエステル縮合物製造用触媒や、[24]イオン性水溶液が、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホンイミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナートであることを特徴とする[23]記載のエステル縮合物製造用触媒や、[25]イオン性液体が、N−アルキルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸イミドであることを特徴とする[23]記載のエステル縮合物製造用触媒や、[26]触媒が、エステル化反応終了後、反応系に塩酸水溶液を添加し、有機層からエステルを得た後の、触媒を含有する水層そのものであることを特徴とする[16]〜[22]のいずれか記載のエステル縮合物製造用触媒に関する。
ZrX4Ye (3)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒロドフランを示し、eは0又は2を示す。)で表される化合物であってもよく、具体的には、フッ化ジルコニウム(ZrF4)、塩化ジルコニウム(ZrCl4)、臭化ジルコニウム(ZrBr4)、ヨウ化ジルコニウム(ZrI4)等のハロゲン化合物や、これらジルコニウム(IV)ハロゲン化物に、テトラヒドロフランが配位したエーテル錯体、具体的には、ZrF4・(THF)2、ZrCl4・(THF)2、ZrBr4・(THF)2、ZrI4・(THF)2等を挙げることができる。また、上記テトラヒドロフランの他、エーテル配位子やアミド配位子が、ジルコニウム(IV)ハロゲン化物等に配位した水に対する安定性が高いエーテル錯体やアミド錯体であってもよい。かかるアミド配位子としては、R3CONR4R5(式中、R3は水素原子、アルキル基、アシル基又はアルコキシ基を表し、R4、R5は独立して水素原子、アルキル基、アシル基又はアルコキシカルボニル基を示し、R3〜R5は相互に結合して環を形成してもよい。)の構造式で表されるN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジアセトアミド、N−アセト−2−ケトオキサゾリジン等のアミド化合物を挙げることができる。その他、本発明のエステル縮合物の製造方法に用いるジルコニウム(IV)化合物として、硫酸ジルコニウム(Zr(SO)4)等の硫酸塩類や、ジシクロペンタジエニルジルコニウム(IV)ジクロリド等のアルキルジルコニウム(IV)化合物類を挙げることができる。また、ジルコニウム(IV)ハライド塩類等を触媒としてエステル反応を行ない反応終了後、塩酸水溶液を用いて触媒を抽出し、この塩酸水溶液抽出物を濃縮していく過程で固体の析出が生じたときに濃縮操作を停止させて得られるZr(IV)X2O・nH2Oの構造式で表されるニハロゲン化酸化ジルコニウム水和物等を反復使用できるジルコニウム(IV)化合物触媒として挙げることができる。上記構造式中、Xはハロゲン原子を表し、nは整数を表し、nは6以上、好ましくは8である。かかる二ハロゲン化酸化ジルコニウム水和物としては、二フッ化酸化ジルコニウム水和物、二塩化酸化ジルコニウム水和物、二臭化酸化ジルコニウム水和物、二ヨウ化酸化ジルコニウム水和物等を挙げることができる。
Zr(OH)a(OR1)b (1)
(式中、R1は、アシル基又はアルキル基を示し、a及びbは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、a+b=4の関係を有する。)で示される化合物を挙げることができる。一般式(1)中、R1が示すアシル基として、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ヘキサノイル基、ベンゾイル基等を具体的に挙げることができる。かかる一般式(1)で表されるジルコニウム(IV)化合物としては、ジルコニウム(IV)テトラアセテート、ジルコニウム(IV)トリアセテートヒドロキシド、ジルコニウム(IV)ジアセテートジヒドロキシド、ジルコニウム(IV)アセテートトリヒドロキシド、ジルコニウム(IV)テトラヒドロキシド、ジルコニウム(IV)テトラプロピオネート、ジルコニウム(IV)トリプロピオネートヒドロキシド、ジルコニウム(IV)ジプロピオネートジヒドロキシド、ジルコニウム(IV)プロピオネートトリヒドロキシド、ジルコニウム(IV)テトライソプロピオネート、ジルコニウム(IV)トリイソプロピオネートヒドロキシド、ジルコニウム(IV)ジイソプロピオネートジヒドロキシド、ジルコニウム(IV)プロピオネートトリヒドロキシド、ジルコニウム(IV)テトラブチレート、ジルコニウム(IV)トリブチレートヒドロキシド、ジルコニウム(IV)ジブチレナートジヒドロキシド、ジルコニウム(IV)ブチレートトリヒドロキシド等を具体的に例示することができる。
HfX4Yf (4)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒロドフランを示し、fは0又は2を示す。)で表される化合物であってもよく、具体的には、フッ化ハフニウム(HfF4)、塩化ハフニウム(HfCl4)、臭化ハフニウム(HfBr4)、ヨウ化ハフニウム(HfI4)等のハロゲン化合物や、これらハフニウム(IV)ハロゲン化物に、テトラヒドロフランが配位したエーテル錯体、具体的には、HfF4・(THF)2、HfCl4・(THF)2、HfBr4・(THF)2、HfI4・(THF)2等を挙げることができる。また、上記テトラヒドロフランの他、エーテル配位子やアミド配位子が、ハフニウム(IV)ハロゲン化物等に配位した水に対する安定性が高いエーテル錯体やアミド錯体であってもよい。かかるエーテル配位子やアミド配位子としては、上記ジルコニウム(IV)化合物における配位子と同様の配位子を挙げることができる。その他、本発明のエステル縮合物の製造方法に用いるハフニウム(IV)化合物として、硫酸ハフニウム(Hf(SO)4)等の硫酸塩類や、ジシクロペンタジエニルハフニウム(IV)ジクロリド等のアルキルハフニウム(IV)化合物類を挙げることができる。また、ハフニウム(IV)ハライド塩類等を触媒としてエステル反応を行ない反応終了後、塩酸水溶液を用いて触媒を抽出し、この塩酸水溶液抽出物を濃縮していく過程で固体の析出が生じたときに濃縮操作を停止させて得られるHfX2O・nH2Oの構造式で表されるニハロゲン化酸化ハフニウム水和物等を反復使用できるハフニウム(IV)化合物触媒として挙げることができる。上記構造式中、Xはハロゲン原子を表し、nは整数を表し、nは6以上、好ましくは8である。かかる二ハロゲン化酸化ハフニウム水和物としては、二フッ化酸化ハフニウム水和物、二塩化酸化ハフニウム水和物、二臭化酸化ハフニウム水和物、二ヨウ化酸化ハフニウム水和物等を挙げることができる。
Hf(OH)c(OR2)d (2)
(式中、R2は、アシル基又はアルキル基を示し、c及びdは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、c+d=4の関係を有する。)で示される化合物を挙げることができる。一般式(2)中、R2が示すアシル基として、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ヘキサノイル基、ベンゾイル基等を具体的に挙げることができる。かかる一般式(2)で表されるハフニウム(IV)化合物としては、ハフニウム(IV)テトラアセテート、ハフニウム(IV)トリアセテートヒドロキシド、ハフニウム(IV)ジアセテートジヒドロキシド、ハフニウム(IV)アセテートトリヒドロキシド、ハフニウム(IV)テトラヒドロキシド、ハフニウム(IV)テトラプロピオネート、ハフニウム(IV)トリプロピオネートヒドロキシド、ハフニウム(IV)ジプロピオネートジヒドロキシド、ハフニウム(IV)プロピオネートトリヒドロキシド、ハフニウム(IV)テトライソプロピオネート、ハフニウム(IV)トリイソプロピオネートヒドロキシド、ハフニウム(IV)ジイソプロピオネートジヒドロキシド、ハフニウム(IV)プロピオネートトリヒドロキシド、ハフニウム(IV)テトラブチレート、ハフニウム(IV)トリブチレートヒドロキシド、ハフニウム(IV)ジブチレナートジヒドロキシド、ハフニウム(IV)ブチレートトリヒドロキシド等を具体的に例示することができる。
Claims (26)
- ジルコニウム(IV)化合物及び/又はハフニウム(IV)化合物と、鉄(III)化合物及び/又はガリウム(III)化合物とを含有する触媒を用いて、カルボン酸とアルコールとのエステル化反応を行なうことを特徴とするカルボン酸とアルコールとのエステル縮合物の製造方法。
- ジルコニウム(IV)化合物が、一般式(1)
Zr(OH)a(OR1)b (1)
(式中、R1は、アシル基又はアルキル基を示し、a及びbは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、a+b=4の関係を有する。)で示される化合物であることを特徴とする請求項1記載のエステル縮合物の製造方法。 - ジルコニウム(IV)化合物が、一般式(3)
ZrX4Ye (3)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒドロフランを示し、eは0又は2を示す。)で表される化合物であることを特徴とする請求項1記載のエステル縮合物の製造方法。 - ハフニウム(IV)化合物が、一般式(2)
Hf(OH)c(OR2)d (2)
(式中、R2は、アシル基又はアルキル基を示し、c及びdは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、c+d=4の関係を有する。)で示される化合物であることを特徴とする請求項1記載のエステル縮合物の製造方法。 - ハフニウム(IV)化合物が、一般式(4)
HfX4Yf (4)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒドロフランを示し、fは0又は2を示す。)で表される化合物であることを特徴とする請求項1記載のエステル縮合物の製造方法。 - 鉄化合物が、鉄(III)アルコキシドであり、ガリウム化合物がガリウム(III)アルコキシドであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法。
- 鉄化合物の存在量が、ジルコニウム(IV)化合物及び/又はハフニウム(IV)化合物に対して、5mol%以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法。
- エステル化反応が、溶媒を用いて加熱還流し共沸する水を反応系から除去して行なわれることを特徴とする請求項1〜7のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法。
- 溶媒として、非極性溶媒又は低極性溶媒を用いることを特徴とする請求項8記載のエステル縮合物の製造方法。
- 非極性溶媒又は低極性溶媒が、トルエン、キシレン、メシチレン、アニソールから選ばれる1種又は2種以上の溶媒であることを特徴とする請求項9記載のエステル縮合物の製造方法。
- 触媒として、エステル化反応終了後、反応系にイオン性液体を添加し、有機層からエステルを得た後、触媒を含有するイオン性液体層そのものの溶液を用いることを特徴とする請求項1〜10のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法。
- イオン性液体が、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホンイミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナートであることを特徴とする請求項11記載のエステル縮合物の製造方法。
- イオン性液体が、N−アルキルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸イミドであることを特徴とする請求項11記載のエステル縮合物の製造方法。
- 触媒として、エステル化反応終了後、反応系に塩酸水溶液を添加し、有機層からエステルを得た後、触媒を含有する水層そのものの溶液を用いることを特徴とする請求項1〜10のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法。
- 溶媒として、トルエンやヘプタンの低極性有機溶媒を用いることを特徴とする請求項11〜14のいずれか記載のエステル縮合物の製造方法。
- カルボン酸とアルコールとのエステル化反応に使用され、ジルコニウム(IV)化合物及び/又はハフニウム(IV)化合物と、鉄化合物及び/又はガリウム化合物とを含有することを特徴とするカルボン酸とアルコールとのエステル縮合物製造用触媒。
- ジルコニウム(IV)化合物が、一般式(1)
Zr(OH)a(OR1)b (1)
(式中、R1は、アシル基又はアルキル基を示し、a及びbは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、a+b=4の関係を有する。)で示される化合物であることを特徴とする請求項16記載のエステル縮合物製造用触媒。 - ジルコニウム(IV)化合物が、一般式(3)
ZrX4Ye (3)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒドロフランを示し、eは0又は2を示す。)で表される化合物であることを特徴とする請求項16記載のエステル縮合物製造用触媒。 - ハフニウム(IV)化合物が、一般式(2)
Hf(OH)c(OR2)d (2)
(式中、R2は、アシル基又はアルキル基を示し、c及びdは、それぞれ0又は1〜4の整数であって、c+d=4の関係を有する。)で示される化合物であることを特徴とする請求項16記載のエステル縮合物製造用触媒。 - ハフニウム(IV)化合物が、一般式(4)
HfX4Yf (4)
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Yはテトラヒドロフランを示し、fは0又は2を示す。)で表される化合物であることを特徴とする請求項16記載のエステル縮合物製造用触媒。 - 鉄化合物が、鉄(III)アルコキシドであり、ガリウム化合物がガリウム(III)アルコキシドであることを特徴とする請求項16〜20のいずれか記載のエステル縮合物製造用触媒。
- 鉄化合物の存在量が、ジルコニウム(IV)化合物及び/又はハフニウム(IV)化合物に対して、5mol%以上であることを特徴とする請求項16〜21のいずれか記載のエステル縮合物製造用触媒。
- 触媒が、エステル化反応終了後、反応系にイオン性液体を添加し、有機層からエステルを得た後の、触媒を含有するイオン性液体層そのものであることを特徴とする請求項16〜22のいずれか記載のエステル縮合物製造用触媒。
- イオン性水溶液が、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホンイミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナートであることを特徴とする請求項23記載のエステル縮合物製造用触媒。
- イオン性液体が、N−アルキルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸イミドであることを特徴とする請求項23記載のエステル縮合物製造用触媒。
- 触媒が、エステル化反応終了後、反応系に塩酸水溶液を添加し、有機層からエステルを得た後の、触媒を含有する水層そのものであることを特徴とする請求項16〜22のいずれか記載のエステル縮合物製造用触媒。
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